Je leest:

Ozon-vernietiger chloorperoxide waargenomen in stratosfeer

Ozon-vernietiger chloorperoxide waargenomen in stratosfeer

Auteur: | 15 februari 2004

Amerikaanse en Europese wetenschappers hebben aan de hand van metingen met een NASA vliegtuig boven het Noordpoolgebied voor het eerst chloorperoxide waargenomen. Deze verbinding heeft volgens de theorie een belangrijke rol bij het vernietigen van de stratosferische ozonlaag.

Chloorperoxide is een duo-molecuul opgebouwd uit twee eenheden chloormonoxide, die stevig chemisch aan elkaar verbonden zijn. Een veelgebruikte chemische term is daarom chloormonoxide-dimeer; in symbolen ClOOCl. De rol van de verbinding in de ozonchemie werd tot nu toe alleen onder laboratoriumomstandigheden bestudeerd. Men ging er van uit dat het in de stratosfeer voorkwam in de koude stratosfeer boven de poolgebieden, in de aanwezigheid van hoge concentraties chloormonoxide. Daar is het nu voor het eerst gedetecteerd, zo blijkt uit een publicatie in het Journal of Geophysical Research – Atmospheres.

NASA’s ER-2 onderzoeksvliegtuig (in feite een U2) vlak voor de start van een vlucht in het kader van het Amerikaans/Europese SOLVE/THESEO-2000 programma. De foto is genomen rond twaalf uur ’s middags bij het Arena Arctica onderzoekscentrum in Kiruna, Zweden. Tijdens de missie werd voor het eerst met medewerking van de Russische luchtvaartautoriteiten door Russisch luchtruim gevlogen. Beeld: NASA / Ross J. Salawitch

Dat het chloorperoxide nu wel kon worden gedetecteerd is te danken aan een nieuw gebruik van de apparatuur voor resonantie fluorescentie detectie met ultraviolette straling, waarmee ook al de chloormonoxide concentraties waren gemeten. De vluchten met het meetvliegtuig werden van november 1999 tot maart 2000 uitgevoerd vanuit Kiruna (Zweden) in het kader van een gezamenlijke Amerikaans/Europese onderzoekmissie. De wetenschappers gebruikten NASA-computersimulaties van de stratosferische meteorologie en chemie om het onderzoeksvliegtuig te geleiden in de richting van atmosferische gebieden waar hoge concentraties chloorperoxide te verwachten waren.

De aanwezigheid van chloormonoxide en zijn dimeer chloorperoxide in de atmosfeer is vooral te ‘danken’ aan de emissie van chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s), die onder andere worden toegepast in (industriële) koelsystemen. Sinds de ratificatie van het zogenaamde Montreal-protocol in 1989 is het gebruik van deze middelen verboden, maar ze blijven tientallen jaren in de atmosfeer omdat ze daar nauwelijks worden afgebroken. Chloorperoxide is een belangrijke aanjager in de complexe chemie van de ozonafbraak, als het onder invloed van zonlicht uiteenvalt in een zuurstofmolecuul en twee ‘losse’ chlooratomen. Deze chloorradicalen zijn uiterst reactief en breken op hun beurt ozonmoleculen af. Daarbij wordt weer chloorperoxide gevormd, zodat het proces zichzelf in stand houdt.‘Je bent nu weer terug waar je begon voor wat betreft het chloorperoxide’ zegt Harvard-onderzoeker Rick Stimpfle. ‘Ondertussen heb je wel twee ozonmoleculen omgezet in drie zuurstofmoleculen. Dat is de definitie van ozonverlies’.

‘Rechtstreekse metingen van chloorperoxide stelt ons in staat de processen te kwantificeren die tijdens de winter in de polaire stratosfeer optreden’, aldus Mike Kurylo, programmamanager van NASA’s onderzoek in de bovenste atmosfeerlagen. ‘Door de met vliegtuigen verkregen kennis van de chemie boven de polaire gebieden te combineren met satellietmetingen van ozon en andere moleculen in de aardse atmosfeer, kunnen we de modellen verbeteren waarmee wetenschappers voorspellingen doen over de ontwikkeling van de ozonhoeveelheden in de atmsofeer, en hoe deze zullen reageren op afnemende hoeveelheden halokoolwaterstoffen als gevolg van het Montreal protocol.’

NASA’s ER-2 vliegtuig wordt voorzien van onderzoeksapparatuur in een hangar van het Arena Arctica onderzoekscentrum in Kiruna. Het instrument voor de meting van chloorperoxide hangt in de capsule onder de vleugel aan de rechterkant. Beeld: NASA / Ross J. Salawitch

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 15 februari 2004

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.